Франция - итоги по коррозии

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 24.02.2024

Французские регуляторы на совещании, организованном комиссией по ядерному регулированию (NRC) США, представили обзорный доклад, посвящённый проблеме образования трещин вблизи сварных швов на французских энергоблоках.

Интерес американской отрасли к данной проблеме связан с тем обстоятельством, что возможно её появление и на энергоблоках, работающих в США. На данный момент, однако, американские атомщики только изучают французский опыт и не предпринимают каких-либо конкретных действий.

Новое явление

В октябре 2021 года в ходе осмотра оборудования энергоблока "Civaux-1" (Сиво-1), проводившегося в рамках десятилетней инспекции (выполняется каждые 10 лет), были обнаружены признаки коррозии у сварных швов трубопровода одной из вспомогательных систем.

Это система Safety Injection System, она отвечает за подачу воды с бором в активную зону при авариях типа LOCA.

Факт коррозии в этой системе стал для французов неприятной неожиданностью. Дело в том, что ранее коррозионное растрескивание под напряжением (stress corrosion cracking) стальных труб вспомогательных систем на французских блоках не наблюдалось.

Опыт с растрескиванием на французских блоках был, но в основном он касался появления трещин вблизи запорных клапанов, что объяснялось теми или иными изменениями химических условий в рабочем теле.

Таким образом, в октябре 2021 года французские атомщики столкнулись с принципиально новым явлением и были вынуждены приступить к масштабной программе проверок состояния трубопроводов вспомогательных систем на целом ряде энергоблоков.

Стоит добавить, что французы сегодня откровенно признают - трещины на "Civaux-1" были найдены случайно, до факта их обнаружения каких-либо специальных проверок на признаки коррозии на трубопроводах вспомогательных систем не проводилось.

Коррозионные трещины на блоке "Civaux-1".
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Сделанные выводы

По итогам масштабных проверок французские атомщики пришли к следующим выводам. Трещины образуются в местах термического воздействия на сварные швы на трубопроводах из низкоуглеродистых нержавеющих сталей 304L и 316L.

Растрескиванию подвергались трубопроводы системы Safety Injection System (как на "Civaux-1") и систем отвода остаточного тепловыделения. Это трубы диаметром 10-12 дюймов (примерно 25-30 см) с толщинами стенок 20-25 мм.

В общей сложности методом ультразвукового контроля на французских блоках было обследовано 972 сварных шва, что позволило выявить 54 трещины глубиной свыше 2 мм. Было выявлено также "несколько" глубоких трещин.

Расчётным путём было определено, что целостности трубопроводов угрожают трещины глубиной 5-7 мм и более. Трубы, где были выявлены такие трещины, пришлось заменить.

Самая большая известная трещина была в начале 2023 года найдена на блоке "Penly-1", её глубина составила 23 мм. Соответствующий шов переделывался на стадии монтажа оборудования. Возможно именно с этим связана столь сильная коррозия.

Типичное место образования трещин.
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Факторы-виновники

Коррозионное растрескивание может быть вызвано целым комплексом причин, поэтому точно выделить фактор-виновник сложно.

Температурная стратификация в окрестностях шва, возникающая из-за неудачных проектных решений, могла способствовать возникновению коррозионного растрескивания.

Это утверждение проиллюстрировано ниже. В двух левых компоновках нет стратификации и угрозы коррозии, в двух правых, соответственно, есть и то и то.

Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Однако однозначно указать на стратификацию как причину растрескивания не выйдет. Некоторые из трещин были найдены на участках трубопроводов, где стратификация отсутствовала - это короткие участки, находящиеся примерно при одной и той же температуре по всей длине.

Дальнейшее изучение вопроса показало, что в большинстве случаев коррозионные трещины при отсутствии стратификации возникали у тех сварных швов, что так или иначе поправлялись или переделывались на стадии монтажа.

Загадки остаются. С одной стороны, есть факт, что переделки сварных швов в некоторых случаях привели к образованию коррозионных трещин. С другой стороны, есть немалое число переделанных швов, не подвергшихся растрескиванию.

Поэтому французские атомщики продолжают исторические изыскания в попытке понять, какие именно действия при исправлении неудачных швов могли создать условия для развития коррозии.

Но это ещё не всё. В ходе масштабной программы инспекций были найдены трещины у исходно идеально сваренных швов на трубопроводах, где не наблюдалось явления температурной стратификации.

Таким образом, существует как минимум ещё один фактор, способствующий коррозионному растрескиванию на трубопроводах вспомогательных систем. Определить этот фактор пока не получается.

Возможно, однако, что такого фактора не существует, и всё дело в неточности данных о распределении температур и концентраций кислорода по трубопроводам вспомогательных систем.

О погрешностях соответствующих расчётов французские специалисты заговорили в 2021 году, то есть вскоре после обнаружения трещин на "Civaux-1".

Подводя итог, можно сказать так. Французские атомщики в целом устранили наиболее опасные последствия коррозионного растрескивания трубопроводов вспомогательных систем, однако не смогли установить коренную причину данного явления.

Поэтому нельзя исключать, что оно повторится на блоках западных проектов в других странах.

Ключевые слова: Безопасность, Европа, Франция, Статьи

---

Другие новости:

Во Франции возобновили использование топлива из обогащённого регенерированного урана

После 10-летнего перерыва.

В Росатоме переименуют 21 юрлицо

Правительство дало разрешение.

Казатомпром ожидает корректировку производственного плана на 2024 год

Причины - нехватка серной кислоты и задержки со строительством новых рудников.

---

---

---

---

Поиск по сайту: